张发红 唐先蓉
新疆成业建设集团有限公司，新疆 乌鲁木齐 830000
【摘要】以新疆兵团第三师红旗农场托克拉克水库放水渠防渗渡槽砼预应力箱梁后张法施工为例，介绍渡槽砼预应力箱梁后张法施工工艺技术，施工质量控制要点及注意事项，以供今后类似工程施工参考。
【关键词】渡槽砼箱梁；预制施工技术；红旗农场托克拉克水库
1 工程简述
第三师红旗农场托克拉克水库放水渠防渗工程项目位于新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州境内。本工程项目新建水库放水渠防渗工程全长17.13公里，配套渠系建筑物建筑物88座，其中：倒虹吸1座、渡槽8座，桥16座，涵洞30座，跌水45座，节制分水闸1座；河道护岸440米。
本项目水库放水渠防渗渡槽上部采用20m跨度的预应力混凝土预制箱梁，下部结构桥墩采用实体墩，桥台采用柱式结构。渡槽建成后可实现箱梁内部作为渡槽通水，箱梁上部作为永久运行交通道路通行。预应力混凝土预制箱梁断面宽度为5.0m，跨中高度1.7m，端部梁高为1.85m，跨中顶板厚度25cm,底板厚度25cm,腹板厚度35cm，端部顶板厚度35cm,底板厚度30cm，腹板厚度100cm。20m预制箱梁结构体系为简支结构，按预应力混凝土A类构件设计。
2 渡槽箱梁砼后张法”施工
2.1预应力砼箱梁预制及“后张法”施工工序
台面清扫——刷脱模剂——绑扎钢筋——立模——模板、钢筋检查——立内模——顶板钢筋绑扎——边墙、顶板砼浇筑——养护——拆模——养护——张拉——封端——压浆——梁体标识——箱梁运输、吊装
2.2预制台座施工
根根据项目现场实际情况，考虑工期因素，采取“一梁一台座、不移梁”的方案，预制箱梁共设51个台座。台座基础根据箱梁设计尺寸在砼基础上浇筑40cm厚C20砼，台座四周设置角钢包边，台座面层铺设一层1.6mm厚钢板作隔离层。
2.3预应力管道（波纹管）安装
本工程采用塑料波纹管道作为后张预应力箱梁结构的预应力筋孔道。非预应力钢筋骨架安装完成后，穿设塑料波纹管，波纹管采用“定位网法”安装，严格按照设计坐标将波纹管用“#”形定位筋进行固定，定位筋采用φ10钢筋，曲线段每40cm一道，直线段每80cm一道。钢束平弯处设置防崩钢筋，每50cm一道，防崩钢筋的内侧圆弧一定要与波纹管内曲面相密贴，定位筋和防崩钢筋点焊在箱梁腹板或箍筋上，不得松动。定位后的预应力管道应平顺，其端部的中心线应与锚垫板垂直。管道安装完毕后，其端口采取可靠的临时封堵措施，防止水或其他杂物进入。
2.4模板制安
按照图纸尺寸由模板厂家统一制作定型钢模，定型钢模运至预制场后先进行试拼，对于局部变形的模板，拼装前要进行调整。两模板接缝处采用打磨机打磨，并贴海绵垫条作密封，以防止浇筑砼时漏浆。采用20T吊车配合专业的模板工进行模板拼装，模板拼装完成后对模板内侧进行除锈、刷脱模剂。
2.5箱梁砼浇筑
为了保证渡槽箱梁砼的整体性及渡槽通水的可靠性，防止施工缝渗水，箱梁砼采取底板、边墙和顶板一次性浇筑成型。箱梁浇筑完毕后，在箱梁顶面拉毛处理，以利于与桥面铺装混凝土的结合。待表面初凝后即对混凝土进行覆盖洒水养护，洒水养护不少于14天，腹板部位采用喷雾器喷洒，养护期间保持箱梁表面持续湿润。
2.6 箱梁“后张法”施工
2.6.1 张拉机具及设备的选用、维护和校验
本工程张拉设备采用4台YCW-250型千斤顶、2台高压油泵配套油压力表，施工过程中委派专人使用和管理，定期维护和校检。张拉用的千斤顶和压力表配套标定、配套使用，标定在国家授权的法定计量技术机构定期进行，标定时千斤顶活塞的运行方向应与实际张拉工作状态一致。
2.6.2张拉顺序及张拉方式
张拉顺序严格按照设计规定进行，采取分批、分阶段的方式对称进行。张拉方式采用两端张拉法，张拉时两端同时施加预应力，保持同步张拉，并且张拉速度不宜太快，控制在每分钟5Mpa左右。
2.2.3张拉应力控制
本工程预应力筋采取张拉力控制张拉，以伸长值进行校核，实际伸长值与理论伸长值的差值符合设计要求，控制在6%以内，否则应暂停张拉，待查明原因并采取措施予以调整后，方可继续张拉。预应力筋张拉时，先调整到初应力，伸长值应从初应力时开始量测。预应力筋的实际伸长值等于量测的伸长值加上初应力以下的推算伸长值之和。
2.6.4预应力钢绞线的穿束
（1）本工程预应力钢绞线在箱梁砼浇筑之后穿入孔道，穿束前检查锚垫板和孔道，锚垫板的位置保证准确；孔道内畅通，无水和其他杂物。
（2）计算好钢绞线的下料长度，在切割口的两侧5cm处先用铅丝绑扎，然后用切割机切割。
切割后立即将切割口用胶带缠紧，以防松散。每13根钢绞线为一束，采用人工穿束方式将钢绞线逐根穿入孔道，穿束过程中钢束不得转动，应平直通过孔道，穿入后来回拉拨几次使其通顺，防止钢绞线互相缠绕。
（3）每根钢绞线两端应作对应编号标记，同一根钢绞线在锚板上的位置相同，如不正确应调整一致。穿束前再进行一次外观检查，特别注意钢绞线端部松股的不能使用，表面污物清除干净，注意梁两端外伸长度应对称一致。
（4）预应力钢绞线安装在管道后应将管道端部开口密封防止湿气进入。
2.6.5锚具、夹具和连接器的安装
锚具、夹具和连接器在安装前应檫拭干净，锚具和连接器的安装位置应准确，且应与孔道对中。安装夹片时，应使夹片的外露长度基本一致。
2.6.6 预应力筋的张拉和锚固
（1）张拉时，本工程设计规定，预应力箱梁砼强度按达到设计强度等级值的100%进行控制（即同条件养护的混凝土试件强度等级达到设计强度等级值的100%），弹性模量不低于砼28d弹性模量的80%。张拉之前，应进行管道摩阻测试，通过测试所确定的数据用于对设计张拉控制应力的修正。施加预应力前，构件的混凝土强度达到设计张拉强度，并对混凝土构件进行检验，包括预埋件、预应力孔道、排气孔、压浆孔，发现问题按有关规定进行处理，然后用压力水冲洗孔道，并用压缩空气排除孔内积水。
（2）预应力筋张拉程序按照设计文件执行。具体张拉程序如下：
0 →初应力（0.1σk）→初应力（0.2σk）→控制应力（1.05σk）→持续荷载5分钟 →锚固。
（3）后张预应力筋断丝及滑丝。本工程预预应力箱梁在终张拉时及 24h 后，断丝及滑丝数量不应超过预应力钢绞线总丝数的 1.0%，并不应处于梁的同一侧，且一束内断丝不得超过一丝，超过时应更换。
（4）预应力筋在张拉控制应力达到稳定后方可锚固。本工程采用夹片式锚具，锚固后夹片顶面应平齐，其相互间的错位不大于2mm，且露出锚具外的高度不大于4mm。锚固完毕后用砂轮锯切割端头多余的钢绞线。锚具采用封端砼进行保护。
2.6.7孔道压浆
（1）预应力筋张拉锚固后，孔道应及早压浆，应在 48 小时内完成，否则应采取避免预应力筋锈蚀的措施。孔道压浆执行《公路桥涵施工技术规范》JTGT F50-2011 有关规定，水泥浆强度不小于 50MPa，要求压浆饱满，至少能保证一根束道灌浆用量（一般至少为管道体积的 1.5 倍），禁止边加原料，边搅拌，边压浆。压浆过程及压浆后 2 天内气温低于 5℃时，在无可靠保温措施下禁止压浆作业。温度大于 35℃不得拌和或压浆。为保证钢绞线束全部充浆，进浆口应予封闭，在水泥浆凝固前，所有塞子、盖子或气门均不得移动或打开。
（2）管道压浆前，应在工地实验室对压浆材料加水进行试配，水泥、高效减水剂、微膨胀剂、矿物掺和料、 水等各种材料的称量应准确到±1%（均以质量计） 。经试配的浆液各项性能指标满足《公路桥涵施工技术规范》JTGT F50-2011 有关规定后方可用于正式压浆。压浆前对孔道进行清洁处理；对压浆设备进行清洗，清洗后的设备内不得有残渣和积水。
（3）浆体压入梁体孔道之前，应首先开启压浆泵，使浆体从压浆嘴排出少许，以排除压浆管路中的空气、水和稀浆。当排出的浆体流动度和搅拌罐中的流动度一致时，方可开始压入梁体孔道。压浆的压力控制在0.5-0.7MPa。压浆充盈度应达到孔道另一端饱满并于排气孔排出与规定流动度相同的浆体为止。关闭出浆口后，应保持不小于 0.5MPa 的压力下保压 3-5min 的稳压期。
（4）压浆顺序先下后上，同一管道压浆应连续进行，一次完成。从浆体搅拌到压入梁体的时间不应超过40min。压浆过程中，每片梁应制作 3 组40mm×40mm×160mm的试件，标准养护28d ，进行抗压和抗折强度试验，作为质量评定依据。压浆强度未达到设计要求的40MPa强度之前，箱梁不得进行移动和吊装。
（5）压浆过程中应认真填写压浆施工记录。记录项目应包括：压浆材料、配合比 、压浆日期、搅拌时间、出机初始流动度、浆液温度、环境温度、稳压压力及时间、现场压浆负责人、监理工程师等内容。
（6）梁体、浆体及环境温度 压浆时浆体温度应在 5℃～30℃之间，压浆过程中及压浆后 48h内，梁体及环境温度不应低于 5℃，否则应采取保温措施，并应按冬季施工要求处理，可适当增加引气剂，含气量通过试验确定。。环境温度高于35℃时，应选择温度较低的时间施工，如在夜间进行。
2.6.8封锚
孔道压浆完后立即将梁端水泥浆冲洗干净，以免影响封端混凝土与梁体的连结。绑扎封端钢筋网，并将封端钢筋网与封端预留筋焊接。封端模板支护牢固，以免在浇筑混凝土时模板发生位移；对梁体总长和角度进行检查，检查合格后进行混凝土浇筑。封端混凝土均采用C50微膨胀混凝土。封锚前应将梁端槽口处混凝土凿毛，并对锚具进行防锈处理。
3、结束语
新疆兵团第三师红旗农场托克拉克水库放水渠防渗渡槽砼预应力箱梁采用底板与边顶板一次性整体浇筑，减少了施工缝的处理，避免了施工缝处理不当引起的渗漏，有效的保证了工程质量，满足了箱梁作为过水渡槽的设计功能；本项目渡槽砼预应力箱梁采用了后张法的施工工艺技术，施工中严格执行预应力构件后张法的有关规定和规范，保证了工程质量和工程进度。新疆兵团第三师红旗农场托克拉克水库放水渠防渗渡槽砼预应力箱梁后张法施工工艺方法可作为其类似工程的施工借鉴。